造纸机能量平衡及计算方法
出处:按学科分类—工业技术 轻工业出版社《制浆造纸手册:第十二分册供水与供汽》第250页(2350字)
1.能量平衡方框图
能量平衡方框图说明:体系从造纸机蒸汽流量表开始至冷凝水排出。
图中符号意义:
Q1——蒸发纸页水分至规定干度用热量,kJ/kg;
Q2——加热浆料纤维至蒸发温度用热量,kJ/kg;
Q3——加热纸张中残余水分至蒸发温度用热量,kJ/kg;
Q4——供给纸页烘干至规定干度用热量,kJ/kg;
Q5——供给纸机生产其他用热量(包括网部、喷雾、压榨部冲毛毯、烘缸部热风等),kJ/kg;
Q6——冷凝水带走热量,kJ/kg,若冷凝水已回收到动力车间,则Q6不计算;
Q7——管道损失热量,kJ/kg;
Q8——造纸机其他损失热量,kJ/kg,常温浆料带入热量不计入,如超过常温则热量应计入。
2.能量平衡及设备热效率计算:
(1)纸张有效单位耗热量
①进烘缸每公斤成品纸中,将水分蒸发至规定干度所需的热量Q1:
②每公斤成品纸中的浆料纤维加热至蒸发温度所需的热量Q2:
③预热每公斤成品纸张中残余水分至蒸发温度所需的热量Q3:
式中:Fa——干燥部入口纸页的绝对干度,%;
Te——干燥部出口纸页的绝对干度,%;
t1——干燥部入口的纸页温度(取室温),℃;
t2——纸页离开烘缸时的温度(取100℃),℃;
i1——在t1温度下,原料中水分的焓,其值可取为t1kJ/kg;
i″——常压下,纸页水分蒸发所逸出的热量(取2677.25kJ/kg);
Cp——绝干纤维的比热容(1),〔取1.42kJ/(kg·℃)〕。
(2)纸张有效总耗热量QYx:
式中:Gp——日产成品纸,kg/d。
(3)供给纸张实际总耗量QGG:
冷凝水不回收时:
式中:D——实际总耗汽量,kg/d;
i″——蒸汽的焓,kJ/kg;
i1——环境温度下凝结水的焓,kJ/kg。
冷凝水回收时:
式中:D——实际总耗汽量,kg/d;
i″——蒸汽的焓,kJ/kg;
i1——环境温度下凝结水的焓,kJ/kg;
i2——冷凝水焓(取冷凝水温度值),kJ/kg;
β——冷凝水回收率,%。
Q5计算方法,如有流量计测试,则算法与Q4相同,无流量计测试,用实测方法计算。
(4)纸张实际单位耗热量Q'GG:
(5)造纸机热放率计算:
(6)造纸机的热损失:Qss:
①冷凝水带走热量Q6:
式中:G6——冷凝水量,kg/d;
注:如冷凝水已回收动力车间使用,则此项不计算。
②管道损失Q7(2):
③散热损失计算: